Пивченко З.Н. Лабораторная работа № 1. Основные классы

Федеральное агентство по образованию.
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Московский
Государственный Технический Университет
им. Н.Э.Баумана»
Калужский филиал.
Пивченко З.Н.
v'
Лабораторная работа № 1.
Основные классы неорганических соединений.
a .
Методические указания к лабораторной работе по
курсу
«Общая химия»
для студентов I курса.
Калуга 2007г.
УДК 541.134/138
Данные методические рекомендации издаются в
соответствии с учебным планом.
Указания рассмотрены и одобрены:
Кафедрой химии « Л 6 » juUiHsrtlti 2007
^ JПр
Трояко л №
Зав.кафедрой Фе/
воссев I 1 . B . / Z 7 ,
^
Методической
комиссией КФ МГТУ «
11редседатель
комиссии
и:еа(£-
CTZfi1^' о
2007 Протокол № f '
Максимов Д.И.
Методической комиссией факчлыета ФН-КФ
Протокол № У дЛ hO. C f i . b j b
^
Председатель комиссии Ц
Белова И.К.
Рецензент
Автор
V г,. У
/
Савиткин П.И.
КХН. доцент кафедры
химии КГПУ
АУ
Пивченко З.Н.
»»держатся основные сведения о к л а с с а х неорганических
веществ. Изложена методика выполнения лабораторной
работы. Предназначена для самостоятельной работой под
руководством преподавателя.
v.
© КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2007г .
2
Основные классы неорганических веществ.
Цель работы: ознакомиться с классификацией
неорганических веществ и со свойствами некоторых
представителей классов оксидов, оснований, кислот и
солей.
Теоретические сведения.
В зависимости от состава и химических свойств все
неорганические вещества делятся на классы.
Классификация веществ облегчает их изучение.
Основные классы неорганических веществ можно
представить в виде таблицы:
;
Оксиды.
Определение и классификация.
Оксиды — это сложные вещества, в состав которых
входят атомы кислорода в степени окисления, равной
-2, и др\ I ого элемента (Э) - металла или неметалла.
Названия оксидов составляют ш слова «оксид» и
названия образующего оксид элемента в родительном
падеже: СаО - оксид кальция; AliO* - оксид алюминия.
Если элемент образует несколько оксидов, то после
названия в скобках римской цифрой указывают степень
окисления элемента: FeO - оксид железа (II); ГегОу оксид железа (III); РгОъ - оксид фосфора (III); РгОь оксид фосфора (V).
Основания.
Определение и классификация.
Основания - это сложные вещества, в состав которых
входят атомы металла и гидроксогруппы ОН' •
Ме*"{ОН- общая формула оснований
Me - металл,
п - степень окисления металла.
Исключением является основание NHЮН (гидроксид
аммония), которое не содержит атомов металла.
Названия оснований составляют из слова «гидроксид»
и названия металла в родительном падеже: КОН гидроксид калия; Mg(OH)2 - гидроксид магния; Cci{OH)i
- гидроксид кальция; Л/(ОН)з - гидроксид алюминия.
Если элемент образует несколько оснований, то после
названия в скобках римской указываю*! степень его
окисления: Fe{OH)2 - гидроксид железа (II); Fe(OH)) гидроксид железа (III); Сг(ОН)2 - гидроксид хрома (II);
Сг(ОН)з - гидроксид хрома (III).
5
Кислоты.
Определение и классификация.
Кислоты — это сложные вещества, в состав которых
входят атомы водорода, способные замещаться на
металл, и кислотные остатки.
Кислоты
;
'Г
Кислородосодержащие
По основности:
одно-, двух-, трех-,
четырехосновные.
Основность
определяется числом
атомов водорода в
кислоте, способных
заметаться
металлом.
1
HNO), HNOi, HMnOt одноосновные,
HiCOi,HiSOi двухосновные,
Н уРО*,Н\AsOt юехосновные
Нт X "
т
Х ~
- общая формула кислот
- кислотный остаток
6
Бескислородные
1г
HCl,HBr,HF ,Н1 одноосновные,
H2S,HiSe,HiTe
двухосновные
-
Названия бескислородных кислот составляют из
названия неметалла + буква О + слово «водородная»:
НС1 - хлороводородная кислота; НВг бромоводородная кислота; H2S - сероводородная
кислота.
Названия кислородосодержащих кислот составляются
из названия элемента, образующего кислоту, с
прибавлением окончания -ная, -вая, если степень
окисления элемента соответствует номеру его группы ( в
периодической системе), а по мере понижения степени
окисления элемента суффиксы меняются в таком
порядке: н СГ1О* - хлорная кислота; # СГ50з хлорноватая кислота; н СГ3 О 2 - хлористая кислота;
Н СГ 1 0 - хлорноватистая кислота; HNOy - азотная
кислота; HNO2 - азотистая кислота: НзАяОа мышьяковая кислота; НъАэОъ ~ мышьяковистая кислота.
Если элемент образует несколько
кислородосодержащих кислот, то к названию кислоты с
большим содержанием атомов кислорода добавляется
префикс «орто», а к названию кислоты с меньшим
содержанием атомов кислорода — префикс «мета»:
Н зРОа - ортофосфорная кислота, НРОз - метафосфорная
кислота.
Соли.
Определение и классификация.
Соли — это сложные вещества, в состав которых
входят атомы металлов и кислотные остатки.
Название средних солей составляют из названия
аниона (кислотного остатка) в именительном падеже и
названия катиона в родительном падеже. Например:
NaCl - хлорид натрия; KNOi - нитрат калия; СаСОъ карбонат кальция; FeCh - хлорид железа (II); FeCh хлорид железа (III); FeSO* - сульфат железа (II);
Fei^SO^i - сульфат железа (III).
8
Название основных солей составляют добавлением к
названию аниона (кислотного остатка) соответствующей
средней соли приставки «гидроксо-»: Mg(OH )С1 - хлорид
гидроксомагния; А1(ОН)гС1 - хлорид
дигидроксоалюминия; Cuz{OH)iCOs - карбонат
дигироксомеди; Fe(OH):NOi - нитрат дигидроксожелеза.
Названия кислых солей составляют добавлением к
названию аниона соответствующей средней соли
приставки «гидро-» и, при необходимости,
соответствующего числительного: KiHPO4 гидрофосфат калия; Na(HiPiOi) - тригидрофосфат
натрия.
Практическая часть.
Приборы и оборудование:
- Аппарат Киппа;
- пробирки;
- спиртовки;
- спички;
- держалки;
- газоотводные трубки.
Реактивы:
- растворы
HCl,CuSO*,NaOH
KI
,HiSO*,ZnSUi,
Ва{ОН )г, Pb(NO 3)2,
,Ca(OH)2,Co(NOi)2
- порошки
CaCOi,CuO;
- раствор лакмуса;
- дистиллированная вода.
9
Порядок выполнения лабораторной работы:
1. Ознакомиться с теоретической частью.
2. Записать в лабораторной тетради дату, название и
номер работы.
3 Выполнять последовательно опыты, сразу оформляя
каждый по схеме:
- номер, название опыта,
- краткое описание опыта,
- наблюдения;
- подведение итогов в соответствии с пунктом
«запись результатов опыта».
4. После выполнения всех опытов навести порядок на
рабочем месте, вымыть пробирки, сдать рабочее место
дежурному.
5. По указанию преподавателя выполнить упражнения и
задачи.
6. Подать преподавателю на подпись тетрадь с
оформленной работой.
О т , i t 1. Получение диоксида углерода и его реакция с
водой.
Выполнение работы.
Подготовить пробирку с нейтральным раствором
лакмуса (5-6 капель лакмуса на 1/5 пробирки
дистиллированной воды). В эту пробирку опустить
I аз» кп водную трубку аппарата Киппа и пропускать
через нее в раствор диоксид углерода до изменения
окраски лакмуса.
Запись результатов опыта.
Написать уравнения реакции получения диоксида
углерода при взаимодействии карбоната кальция
10
(С.аСОз) и соляной кислоты и реакции взаимодействия
диоксида углерода с водой. Сделать вывод о кислогноосновных свойствах диоксида углерода.
Опыт 2. Взаимодействие оксида меди (II) с кислотами.
Выiюлнсние работы.
В пробирку внести 1-2 микрошпателя оксида меди
(II) и прибавить 5-6 капель раствора серной "кислоты.
Наблюдать появление окраски раствора.
Запись результатов опыта.
Написать уравнение реакции взаимодействия оксида
меди (II) с серной кислотой. Сделать вывод о
химическом характере оксида меди (II).
Опыт 3. Получение гидроксида мели (II) и
исследование его свойс i b.
Выполнение работы
Внести в две пробирки по 3-4 капли раствора
сульфата меди (II) и 2N раствора гидроксида натрия,
отметить цвет выпавшего осадка гидроксида меди (II). В
одну пробирку добавить 5-6 капель раствора серной
кислоты, в другую — столько же раствора гидроксида
натрия.
Запись результатов опыта.
Написать уравнение полу чения гидроксида меди (11;.
В каком случае происходит растворение осадка?
Написать уравнение соответсгвуюшей реакции. Сделать
вывод о кислотно-основных свойствах гидроксида мели
(П).
11
О п ы т 4. Получение гидроксида цинка и исследование
его свойств.
Выполнение работы.
В две пробирки налить по 3-4 капли раствора соли
пинка и т го каплям добавлять раствора гидроксида
н а ф и я до появления белого студенистого осадка
гидроксида цинка. В одну пробирку добавить 5-6 капель
раствора серной кислоты, в другую - столько же
раствора гидроксида натрия.
Запись результатов опыта.
Написать уравнения реакций в молекулярной и
. ионной форме. Сделать вывод о свойствах гидроксида
пинка.
О т . и 5. Взаимодействие основания с кислотой.
Выполнение работы.
Внести в пробирку 3-4 капли раствора гидроксида
бария и добавить 3-4 капли раствора серной кислоты.
Отметить цвет осадка.
Запись результатов опыта.
Написать уравнение реакции нейтрализации в
молекулярной и ионной форме.
Оиыч 6. Взаимодействие диоксида углерода с
гидроксидом кальция.
Выполнение работы.
12
Внести в пробирку 5-6 капель раствора гидроксида
кальция и пропускать диоксид углерода из аппарата
Киппа. Отметить появление и цвет осадка карбоната
кальция. Продолжать пропускать диоксид углерода до
растворения осадка.
»
Запись результатов опыта.
Написать уравнение реакции взаимодействия
диоксида углерода с гидроксидом кальция с
образованием средней соли — карбонат кальция и
реакцию растворения осадка, связанную с образованием
кислой соли - гидрокарбоната кальция при
взаимодействии карбоната кальция с избытком диоксида
углерода при участии воды.
Опыт 7. Получение основного карбоната меди (II).
Выполнение работы.
В пробирку с раствором сульфата или хлорида меди
(II) (2-3 капли) прибавить такое же количество раствора
карбоната натрия. Отметить цвет выпавшего осадка
карбоната гидроксомеди.
Запись результатов опыта.
Написать уравнение реакции взаимодействия
сульфата меди (II) с карбонатом натрия при участии
воды.
13
Задачи и упражнения.
1. Определить какой химический харакгер (основной,
кислотный, амфотерный) имеют перечисленные
оксиды и гидроксиды. Ответ поясните
соответствующими уравнениями реакций.
Fc-Os;
PiOb\
ZnO\SOi\Al{OH)i
2. Написать формулы и назвать все соли (средние,
кислые, основные), которые могут образоваться при
реакциях взаимодействия между следующими
веществами:
- Серной кислотой и гидроксидом
алюминия.
- Фосфорной кислотой и гидроксидом
кальция.
- Угольной кислотой и гидроксидом
бария.
- Сероводородной кислотой и
гидроксидом свинца (II)/
14
Содержание.
1. Теоретическая часть
- Класс оксидов
Классгйдрокгилов
- Класс кислот
- Класс солей
4
5
(•>
7
2. 1 фактическая часть
3. Задачи и упражнения
9
14
екомендуемая литература поданной ;еме:
1. Гаршим А.П. «Неорганическая химия». Изд.
«Лань», С.-Петербург, 200";
2. Коржуков Н.Г. «Общая и neopi аническая
химия». Изд. «МИСИС», 2004г.
3. Ахметов Н.С. «Общая и неорганическая
химия». Изд. В.школа, Москва. 2001г.
16